Users' Mathboxes Mathbox for Glauco Siliprandi < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  ellimcabssub0 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem ellimcabssub0 40352
Description: An equivalent condition for being a limit. (Contributed by Glauco Siliprandi, 11-Dec-2019.)
Hypotheses
Ref Expression
ellimcabssub0.f 𝐹 = (𝑥𝐴𝐵)
ellimcabssub0.g 𝐺 = (𝑥𝐴 ↦ (𝐵𝐶))
ellimcabssub0.a (𝜑𝐴 ⊆ ℂ)
ellimcabssub0.b ((𝜑𝑥𝐴) → 𝐵 ∈ ℂ)
ellimcabssub0.p (𝜑𝐷 ∈ ℂ)
ellimcabssub0.c (𝜑𝐶 ∈ ℂ)
Assertion
Ref Expression
ellimcabssub0 (𝜑 → (𝐶 ∈ (𝐹 lim 𝐷) ↔ 0 ∈ (𝐺 lim 𝐷)))
Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑥,𝐶   𝜑,𝑥
Allowed substitution hints:   𝐵(𝑥)   𝐷(𝑥)   𝐹(𝑥)   𝐺(𝑥)

Proof of Theorem ellimcabssub0
Dummy variables 𝑤 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 ellimcabssub0.c . . . 4 (𝜑𝐶 ∈ ℂ)
2 0cnd 10225 . . . 4 (𝜑 → 0 ∈ ℂ)
31, 22thd 255 . . 3 (𝜑 → (𝐶 ∈ ℂ ↔ 0 ∈ ℂ))
4 ellimcabssub0.b . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑥𝐴) → 𝐵 ∈ ℂ)
51adantr 472 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑥𝐴) → 𝐶 ∈ ℂ)
64, 5subcld 10584 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑥𝐴) → (𝐵𝐶) ∈ ℂ)
7 ellimcabssub0.g . . . . . . . . . . . . 13 𝐺 = (𝑥𝐴 ↦ (𝐵𝐶))
86, 7fmptd 6548 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝐺:𝐴⟶ℂ)
98ffvelrnda 6522 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑧𝐴) → (𝐺𝑧) ∈ ℂ)
109subid1d 10573 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑧𝐴) → ((𝐺𝑧) − 0) = (𝐺𝑧))
11 simpr 479 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑧𝐴) → 𝑧𝐴)
12 vex 3343 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑧 ∈ V
13 csbov1g 6853 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑧 ∈ V → 𝑧 / 𝑥(𝐵𝐶) = (𝑧 / 𝑥𝐵𝐶))
1412, 13ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . 13 𝑧 / 𝑥(𝐵𝐶) = (𝑧 / 𝑥𝐵𝐶)
1514a1i 11 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑧𝐴) → 𝑧 / 𝑥(𝐵𝐶) = (𝑧 / 𝑥𝐵𝐶))
16 sban 2536 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ([𝑧 / 𝑥](𝜑𝑥𝐴) ↔ ([𝑧 / 𝑥]𝜑 ∧ [𝑧 / 𝑥]𝑥𝐴))
17 nfv 1992 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 𝑥𝜑
1817sbf 2517 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ([𝑧 / 𝑥]𝜑𝜑)
19 clelsb3 2867 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ([𝑧 / 𝑥]𝑥𝐴𝑧𝐴)
2018, 19anbi12i 735 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (([𝑧 / 𝑥]𝜑 ∧ [𝑧 / 𝑥]𝑥𝐴) ↔ (𝜑𝑧𝐴))
2116, 20bitri 264 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ([𝑧 / 𝑥](𝜑𝑥𝐴) ↔ (𝜑𝑧𝐴))
224nfth 1876 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 𝑥((𝜑𝑥𝐴) → 𝐵 ∈ ℂ)
2322sbf 2517 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ([𝑧 / 𝑥]((𝜑𝑥𝐴) → 𝐵 ∈ ℂ) ↔ ((𝜑𝑥𝐴) → 𝐵 ∈ ℂ))
24 sbim 2532 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ([𝑧 / 𝑥]((𝜑𝑥𝐴) → 𝐵 ∈ ℂ) ↔ ([𝑧 / 𝑥](𝜑𝑥𝐴) → [𝑧 / 𝑥]𝐵 ∈ ℂ))
2523, 24sylbb1 227 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑥𝐴) → 𝐵 ∈ ℂ) → ([𝑧 / 𝑥](𝜑𝑥𝐴) → [𝑧 / 𝑥]𝐵 ∈ ℂ))
2621, 25syl5bir 233 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑥𝐴) → 𝐵 ∈ ℂ) → ((𝜑𝑧𝐴) → [𝑧 / 𝑥]𝐵 ∈ ℂ))
274, 26ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑧𝐴) → [𝑧 / 𝑥]𝐵 ∈ ℂ)
28 sbsbc 3580 . . . . . . . . . . . . . . 15 ([𝑧 / 𝑥]𝐵 ∈ ℂ ↔ [𝑧 / 𝑥]𝐵 ∈ ℂ)
29 sbcel1g 4130 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑧 ∈ V → ([𝑧 / 𝑥]𝐵 ∈ ℂ ↔ 𝑧 / 𝑥𝐵 ∈ ℂ))
3012, 29ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . 15 ([𝑧 / 𝑥]𝐵 ∈ ℂ ↔ 𝑧 / 𝑥𝐵 ∈ ℂ)
3128, 30bitri 264 . . . . . . . . . . . . . 14 ([𝑧 / 𝑥]𝐵 ∈ ℂ ↔ 𝑧 / 𝑥𝐵 ∈ ℂ)
3227, 31sylib 208 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑧𝐴) → 𝑧 / 𝑥𝐵 ∈ ℂ)
331adantr 472 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑧𝐴) → 𝐶 ∈ ℂ)
3432, 33subcld 10584 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑧𝐴) → (𝑧 / 𝑥𝐵𝐶) ∈ ℂ)
3515, 34eqeltrd 2839 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑧𝐴) → 𝑧 / 𝑥(𝐵𝐶) ∈ ℂ)
367fvmpts 6447 . . . . . . . . . . 11 ((𝑧𝐴𝑧 / 𝑥(𝐵𝐶) ∈ ℂ) → (𝐺𝑧) = 𝑧 / 𝑥(𝐵𝐶))
3711, 35, 36syl2anc 696 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑧𝐴) → (𝐺𝑧) = 𝑧 / 𝑥(𝐵𝐶))
38 ellimcabssub0.f . . . . . . . . . . . . . 14 𝐹 = (𝑥𝐴𝐵)
3938fvmpts 6447 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑧𝐴𝑧 / 𝑥𝐵 ∈ ℂ) → (𝐹𝑧) = 𝑧 / 𝑥𝐵)
4011, 32, 39syl2anc 696 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑧𝐴) → (𝐹𝑧) = 𝑧 / 𝑥𝐵)
4140oveq1d 6828 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑧𝐴) → ((𝐹𝑧) − 𝐶) = (𝑧 / 𝑥𝐵𝐶))
4241, 14syl6reqr 2813 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑧𝐴) → 𝑧 / 𝑥(𝐵𝐶) = ((𝐹𝑧) − 𝐶))
4310, 37, 423eqtrrd 2799 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑧𝐴) → ((𝐹𝑧) − 𝐶) = ((𝐺𝑧) − 0))
4443fveq2d 6356 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑧𝐴) → (abs‘((𝐹𝑧) − 𝐶)) = (abs‘((𝐺𝑧) − 0)))
4544breq1d 4814 . . . . . . 7 ((𝜑𝑧𝐴) → ((abs‘((𝐹𝑧) − 𝐶)) < 𝑦 ↔ (abs‘((𝐺𝑧) − 0)) < 𝑦))
4645imbi2d 329 . . . . . 6 ((𝜑𝑧𝐴) → (((𝑧𝐷 ∧ (abs‘(𝑧𝐷)) < 𝑤) → (abs‘((𝐹𝑧) − 𝐶)) < 𝑦) ↔ ((𝑧𝐷 ∧ (abs‘(𝑧𝐷)) < 𝑤) → (abs‘((𝐺𝑧) − 0)) < 𝑦)))
4746ralbidva 3123 . . . . 5 (𝜑 → (∀𝑧𝐴 ((𝑧𝐷 ∧ (abs‘(𝑧𝐷)) < 𝑤) → (abs‘((𝐹𝑧) − 𝐶)) < 𝑦) ↔ ∀𝑧𝐴 ((𝑧𝐷 ∧ (abs‘(𝑧𝐷)) < 𝑤) → (abs‘((𝐺𝑧) − 0)) < 𝑦)))
4847rexbidv 3190 . . . 4 (𝜑 → (∃𝑤 ∈ ℝ+𝑧𝐴 ((𝑧𝐷 ∧ (abs‘(𝑧𝐷)) < 𝑤) → (abs‘((𝐹𝑧) − 𝐶)) < 𝑦) ↔ ∃𝑤 ∈ ℝ+𝑧𝐴 ((𝑧𝐷 ∧ (abs‘(𝑧𝐷)) < 𝑤) → (abs‘((𝐺𝑧) − 0)) < 𝑦)))
4948ralbidv 3124 . . 3 (𝜑 → (∀𝑦 ∈ ℝ+𝑤 ∈ ℝ+𝑧𝐴 ((𝑧𝐷 ∧ (abs‘(𝑧𝐷)) < 𝑤) → (abs‘((𝐹𝑧) − 𝐶)) < 𝑦) ↔ ∀𝑦 ∈ ℝ+𝑤 ∈ ℝ+𝑧𝐴 ((𝑧𝐷 ∧ (abs‘(𝑧𝐷)) < 𝑤) → (abs‘((𝐺𝑧) − 0)) < 𝑦)))
503, 49anbi12d 749 . 2 (𝜑 → ((𝐶 ∈ ℂ ∧ ∀𝑦 ∈ ℝ+𝑤 ∈ ℝ+𝑧𝐴 ((𝑧𝐷 ∧ (abs‘(𝑧𝐷)) < 𝑤) → (abs‘((𝐹𝑧) − 𝐶)) < 𝑦)) ↔ (0 ∈ ℂ ∧ ∀𝑦 ∈ ℝ+𝑤 ∈ ℝ+𝑧𝐴 ((𝑧𝐷 ∧ (abs‘(𝑧𝐷)) < 𝑤) → (abs‘((𝐺𝑧) − 0)) < 𝑦))))
514, 38fmptd 6548 . . 3 (𝜑𝐹:𝐴⟶ℂ)
52 ellimcabssub0.a . . 3 (𝜑𝐴 ⊆ ℂ)
53 ellimcabssub0.p . . 3 (𝜑𝐷 ∈ ℂ)
5451, 52, 53ellimc3 23842 . 2 (𝜑 → (𝐶 ∈ (𝐹 lim 𝐷) ↔ (𝐶 ∈ ℂ ∧ ∀𝑦 ∈ ℝ+𝑤 ∈ ℝ+𝑧𝐴 ((𝑧𝐷 ∧ (abs‘(𝑧𝐷)) < 𝑤) → (abs‘((𝐹𝑧) − 𝐶)) < 𝑦))))
558, 52, 53ellimc3 23842 . 2 (𝜑 → (0 ∈ (𝐺 lim 𝐷) ↔ (0 ∈ ℂ ∧ ∀𝑦 ∈ ℝ+𝑤 ∈ ℝ+𝑧𝐴 ((𝑧𝐷 ∧ (abs‘(𝑧𝐷)) < 𝑤) → (abs‘((𝐺𝑧) − 0)) < 𝑦))))
5650, 54, 553bitr4d 300 1 (𝜑 → (𝐶 ∈ (𝐹 lim 𝐷) ↔ 0 ∈ (𝐺 lim 𝐷)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 196  wa 383   = wceq 1632  [wsb 2046  wcel 2139  wne 2932  wral 3050  wrex 3051  Vcvv 3340  [wsbc 3576  csb 3674  wss 3715   class class class wbr 4804  cmpt 4881  cfv 6049  (class class class)co 6813  cc 10126  0cc0 10128   < clt 10266  cmin 10458  +crp 12025  abscabs 14173   lim climc 23825
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1871  ax-4 1886  ax-5 1988  ax-6 2054  ax-7 2090  ax-8 2141  ax-9 2148  ax-10 2168  ax-11 2183  ax-12 2196  ax-13 2391  ax-ext 2740  ax-rep 4923  ax-sep 4933  ax-nul 4941  ax-pow 4992  ax-pr 5055  ax-un 7114  ax-cnex 10184  ax-resscn 10185  ax-1cn 10186  ax-icn 10187  ax-addcl 10188  ax-addrcl 10189  ax-mulcl 10190  ax-mulrcl 10191  ax-mulcom 10192  ax-addass 10193  ax-mulass 10194  ax-distr 10195  ax-i2m1 10196  ax-1ne0 10197  ax-1rid 10198  ax-rnegex 10199  ax-rrecex 10200  ax-cnre 10201  ax-pre-lttri 10202  ax-pre-lttrn 10203  ax-pre-ltadd 10204  ax-pre-mulgt0 10205  ax-pre-sup 10206
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1073  df-3an 1074  df-tru 1635  df-fal 1638  df-ex 1854  df-nf 1859  df-sb 2047  df-eu 2611  df-mo 2612  df-clab 2747  df-cleq 2753  df-clel 2756  df-nfc 2891  df-ne 2933  df-nel 3036  df-ral 3055  df-rex 3056  df-reu 3057  df-rmo 3058  df-rab 3059  df-v 3342  df-sbc 3577  df-csb 3675  df-dif 3718  df-un 3720  df-in 3722  df-ss 3729  df-pss 3731  df-nul 4059  df-if 4231  df-pw 4304  df-sn 4322  df-pr 4324  df-tp 4326  df-op 4328  df-uni 4589  df-int 4628  df-iun 4674  df-br 4805  df-opab 4865  df-mpt 4882  df-tr 4905  df-id 5174  df-eprel 5179  df-po 5187  df-so 5188  df-fr 5225  df-we 5227  df-xp 5272  df-rel 5273  df-cnv 5274  df-co 5275  df-dm 5276  df-rn 5277  df-res 5278  df-ima 5279  df-pred 5841  df-ord 5887  df-on 5888  df-lim 5889  df-suc 5890  df-iota 6012  df-fun 6051  df-fn 6052  df-f 6053  df-f1 6054  df-fo 6055  df-f1o 6056  df-fv 6057  df-riota 6774  df-ov 6816  df-oprab 6817  df-mpt2 6818  df-om 7231  df-1st 7333  df-2nd 7334  df-wrecs 7576  df-recs 7637  df-rdg 7675  df-1o 7729  df-oadd 7733  df-er 7911  df-map 8025  df-pm 8026  df-en 8122  df-dom 8123  df-sdom 8124  df-fin 8125  df-fi 8482  df-sup 8513  df-inf 8514  df-pnf 10268  df-mnf 10269  df-xr 10270  df-ltxr 10271  df-le 10272  df-sub 10460  df-neg 10461  df-div 10877  df-nn 11213  df-2 11271  df-3 11272  df-4 11273  df-5 11274  df-6 11275  df-7 11276  df-8 11277  df-9 11278  df-n0 11485  df-z 11570  df-dec 11686  df-uz 11880  df-q 11982  df-rp 12026  df-xneg 12139  df-xadd 12140  df-xmul 12141  df-fz 12520  df-seq 12996  df-exp 13055  df-cj 14038  df-re 14039  df-im 14040  df-sqrt 14174  df-abs 14175  df-struct 16061  df-ndx 16062  df-slot 16063  df-base 16065  df-plusg 16156  df-mulr 16157  df-starv 16158  df-tset 16162  df-ple 16163  df-ds 16166  df-unif 16167  df-rest 16285  df-topn 16286  df-topgen 16306  df-psmet 19940  df-xmet 19941  df-met 19942  df-bl 19943  df-mopn 19944  df-cnfld 19949  df-top 20901  df-topon 20918  df-topsp 20939  df-bases 20952  df-cnp 21234  df-xms 22326  df-ms 22327  df-limc 23829
This theorem is referenced by:  reclimc  40388
  Copyright terms: Public domain W3C validator